HU198428B - Biogáz és szuszpenziós biotrágyatermelö berendezés - Google Patents

Abstract

Biogáz és szuszpenziós biotrágyatermelő berendezés, célszerűen szerves hulladékanyagok, kommunális szennyvíztisztításból származó iszapok, élelmiszeripari iszapok, mezőgazdasági trágya és hígtrágya, erdő, mezőgazdasági melléktermékek és egyéb ipari hulladékanyagok természeti környezetet kímélő energiaszolgáltatásra, a termőtalajok humusztartalmának és vízgazdálkodásának javítására, melynek meghatározója az alapanyagtároló medence (1), amelyben történik a fázisszétválasztás, a homogenizáló medencében (6) az erjesztendő anyag nedvességtartalmat, szárazanyag-tartalmat, kémiai összetételt, az egyenletes szemcseméret eloszlást keveréssel az anyag- összetételt beállítjuk, a homogenizáló-fermentáló medencében együtt valósul meg a homogenizálás-fermentálás, a nagy szerves molekulák lebomlása, a metános erjesztőtartálybői (44) a kigázosított anyagot áteresztjük az utóeijesztőtartályba (25) a teljes kigázosodás után a kieresztett biotrágya pasztőrözött, fertőtlenített minőségű. Más változat szerint a felső fermentálótartály vagy az alsó fermentálótartály a metános eqesztőtartállyal és az utóerjesztőtartállyal egy reaktorblokkba van építve.

Description

A találmány biogáz szuszpenziós biotrágyatermelő berendezés, amely a településeken keletkező szerves hulladékanyagokból, kommunális szennyvíztisztításból származó iszapokból, élelmiszeripari iszapokból, mezőgazdasági trágyából és hígtrágyából, erdő, mezőgazdasági melléktermékekből és egyéb ipari hulladékanyagokból természeti környezetkímélő technológiával biogázt, szuszpenziós biotrágyát állít elő.

Szigorú, hosszútávú tervek szerint Magyarországon 98%-os lesz a vízellátás, minden város és minden háromezer lakosnál nagyobb település csatornát kap. Mindenkinek érdeke, hogy jó minőségű ivóvíz legyen. _Λ Hálózati csatorna, főgyűjtő rendszerek és szennyvíztisztító telepek létesülnek, minden szennyvizet megtisztítanak. A vízlépcsőrendszerek égetően sürgőssé és szükségessé teszik a folyók mentén a városok, települések szennyvizének megtisztítását.

A szennyvizek tisztításából évről-évre várhatóan rendkívül nagy mennyiségű természeti környezetet szennyező szennyvíziszap fog keletkezni. A szennyvíztisztító létesítmények működtetése egyre drágább, egyes számítások szerint 1 m³ szennyvíz összegyűjtése, kezelése, valamint a tisztítás folyamán keletkezett iszap elhelyezése 30 forintba kerül.

A találmány szerinti biogáz szuszpenziós biotrágyatermelő berendezés gyakorlati alkalmazásával lehetővé válik a szennyvíziszapokból a biogáz és a szuszpenziós biotrágya gazdaságos termelése, amely termékek hasznosításával, értékesítésével fedezni lehet a létesítmények beruházási és működtetési költségeit, és biztosítani lehet a települések önfenntartó, természeti környezetet nem szennyező energiaszolgáltatását komplexen az ismert erdő, mezőgazdasági melléktermékek és egyéb éghető hulladékanyagok energetikai hasznosításával együtt.

Ismeretes a DE 2 728 585 lajstromszámú NSZK szabadalom, „Berendezés a szennyvíz anaerob tisztítására”. A rothasztókamrában elhelyezett utótisztító kamrának tölcsé alakú formája van, melynek például négy nyílására a tölcsér palástjára merőlegesen, teleszkópszerűen működő betétekkel ellátott csővezetékeket rögzítettek. Minden egyes nyílás alatt található egy gázelterelő félhengeres cső.

A tölcsér alakú utótisztító kamrának iszapkifolyó nyílása alatt elhelyezett gázelterelő két kúpos részt tartalmazó testből áll. A rothasztókamra fenekén beeresztő és kieresztő nyílás található. A tölcsér alakú utótisztító karmában függőleges cső alakú vezeték habgyűjtő zóna van elhelyezve, amelynek alsó része az iszapkifolyó irányába, a felső része a folyadék túlfolyóhoz vezet. A gázgyűjtő térből a gázt gázkieresztő nyíláson át vezetik el. A berendezés működése a vízből, iszapból és gázbuborkékokból álló keverék fajsúlykülönbségéből adódó cirkulálással történik. További kivitelezési formák lehetnek a négyszög alakú rothasztókamra és olyan megoldás, amelyben két vagy több utótisztító kamra van elhelyezve. A berendezés nem tartalmaz mozgó szerkezeti elemeket.

A keletkezett gáz úgy áramlik, mint egy buborékszivattyú, miközben az utótisztító kamrát körülvevő zónában a folyadékban felfelé irányuló áramlást érnek el azáltal, hogy a belépőnyílás a kilépőnyíláshoz képest magasabban van, és ez azt eredményezi, hogy a fajlagosan könnyebb keverék akadálytalanul felszállhat. A víz, iszap az utótisztító kamrába, a gáz a gázgyűjtő térbe áramlik. Az utótisztító kamrában a víz és az iszap szétválasztása ülepedés által jön létre.

Optimális körülmények között is a gázképződés lassú folyamat, ezt az ülepedés is lassítja, tehát a csekély gázképződés a gravitációs nehézségi erővel szemben hosszadalmas, stagnálás után jöhet csak létre a cirkuláció.

A kivitelezési példa szerint a bevezetett keverék vegyi oxigénigénye 3000 g/cm³, ebben az esetben anaerob szennyvíztisztítás nem lehetséges, mert az anaerob metánképződés csak teljesen zárt rendszerben levegő, oxigén kizárásával történhet. Teleszkópszerűen ide-oda tologatva a belső vezetékeket a nyílások végénél; a magasság változtatása által lehet a cirkulációt irányítani, ez állandó megfigyelést igényel, egyben jelentősen munkaigényes. Előkezelt, bevezetett szennyvíz esetén sem állít elő tiszta vizet, ez a technológia és a berendezés n&gy tömegű kommunális szennyvizek tisztítására és jelentős mennyiségű biogáztermelésre nem alkalmas.

Ismeretes a DE 3 221 508 lajstromszámú NSZK szabadalmi leírás, „Rothasztótorony”.

A friss iszap betáplálása és a kirothasztott iszap kiürítése szabályozva van. A friss iszapot gyűjtő edényből a szivattyú a visszacsapó szelepen át a bevezetőcsővel tölti fel a rothasztótomyot, a rothasztótorony fedél alatti szintet a vezetéken levő szabályozószelep állásától függően egy szintéizékelő vezérli. A keringtető szivattyúval a jelzett irányba, a rotliasztótoronyba betáplált iszapot tölcsérekkel ellátott csővel keringtetik.

A rothasztótorony fedél alatti teréből az érzékelőkkel kapcsolatban álló gáznyomást szabályozó szelepen át gázvezetőcső a gázégőbe csatlakozik, a fedél alatt kialakuló gáznyomás felhasználható a gázégő vezérléséhez, a gázégőt gázvezeték révén mindaddig külső gázforrásból — propán-bután gázpalackból — üzemeltetnek, amíg a fedél alatt előre meghatározott értékű gáznyomás ki nem alakul.

A rothasztótoronyban az eqeszdéshez szükséges fűtéshez a gázkazánból a hőhordó közeg csővezetékekből álló keringtető rendszerébe szivattyú van beiktatva, ez azonban legtöbb esetben nem szvikséges, mivel általában a gravitációs körfolyamat is működőképes.

A rothasztótorony sarkai belül habosított korrózió elleni védőanyaggal vannak kitöltve, és a homlokfelület hőszigetelve van. A rothasztótorony telepíthető önállóan, változatai lehetnek négyszög vagy kör alapterületűd, de csoportos telepítés is lehetséges nagyobb telepeken. a saroktámaszok szolgálnak a rothasztótorony stabilizálására.

A rothasztótorony üzemelése környezetvédelmi szempontból a szennyvíztisztításból származó iszapot higienizálja, a keletkező gáz legnagyobb részét saját üzemeltetésére, fenntartására használja fel. A friss iszap betáplálása előtt a gáztermelés céljából nélkülözhetetlen anyagösszetétel beállítást, homogenizálást, fermentatív erjesztést, utóerjesztést nem alkalmaznak. A rothasztótoronyba betáplált friss iszap szivattyúval csővezetéken történő

198 428 keringetetése nagy energiafelhasználást igényel, és nem teszi lehetővé az ülepedés, a felszíni uszadékképződés megakadályozását, a keletkezett gáz felszín felé áramlását, a keringtető szivattyú és a csővezeték a lerakódás, eldugulás miatt gyakori tisztítást, karbantartást tesz szükségessé. Hosszabb időt vesz igénybe, amíg a rothasztótorony fedél alatti terében meghatározott gáznyomás keletkezik, az üzem fenntartására addig külső gázforrásból - propán-bután gázpalackból - nyert költséges energiával történik szivattyúval keringtetett hőhordó közeggel az eijesztéshez szükséges hőmérséklet biztosítása.

A feltöltött szivattyú, fűtést keringtető szivattyú, a rothasztótoronyban a friss iszapot keringtető szivattyú üzemeltetése és a propán-bután gázpalackból nyert külső gázforrás az üzemeltetéshez bevitt, felhasznált nagy mennyiségű energia az üzemelést nem teszi gazdaságossá, értékesíthető terméket nem állít elő, a beruházás és üzemeltetés költségei nem térülnek meg. A szintérzékelő, a feltöltést szabályozó szelep, a friss iszap betáplálásánál a visszacsapó szelep, a gáznyomást szabályozó szelep, az üzemeltetésnél állandó hibaforrások is növelik a beruházásrác költségét. A fűtés hőhordóközeg vízszintesen kör alakban elhelyezett csővezetéke, a hőszigetelő burkolat,belső bélés, a külső homlokfelület kialakítása rendkívül költséges megoldás.

Ismeretes az US 4 436 188 lajstromszámú amerikai szabadalmi leírás „Berendezés éghető gázok anaerob fermentálással történő előállítására mezőgazdasági, kommunális városi, ipari hulladékokból, amelyek elegendő szerves anyagokat tartalmaznak.

A szilárd anyagot bevezető eszköz szállítószalag hordja fel a garatra az adagolóba, amely aprít, szétválaszt, homogenizál megfelelő nedvességtartalomra - szárazanyag-tartalom minimum 16% - keveri és beadagolja az anyagot a szilárd anyagot tartalmazó tartályba.

Az adagoló elemei úgy vannak elrendezve, hogy két folyadékzárat alkossanak egymást követően elöl és hátul a külső atmoszféra és a szilárd anyagot tartalmazó erjesztő tartály belső tere között. Az eq'esztő tartály alakjának megfelelően kialakított belső perforált tartállyal — kosár* - van ellátva, amely a tartály falától némi távolságra van elhelyezve, hogy a folyadékot és a gázt szabadon hagyja áramlani, de a szilárd anyagot visszatartja.

Más kivitel esetén a szilárd anyagot tartalmazó erjesztő tartály és a belső perforált tartály - kosár - több zónára van osztva. A termelt gáz a zónákból kilépő csővezetékeken - amely tartályokat különböző szinten kötik össze - gyűlik össze, ennek a gáznak bizonyos része összegyűjtés előtt áthalad a hátsó folyadékzáron és a szilárd anyagot tartalmazó eijesztőtartályon. Ez az el· rendezés bár csekély mértékben levegővel szennyezi a metánt, lehetővé teszi az anaerob légterű működést.

A szilárd anyagot tartalmazó erjesztőtartályban visszamaradó kigázosftott anyag összegyűjtésére szolgáló szakító, bontó, csíkravágó eszköz rácssorozatból van kialakítva, elektromotorral meghajtott szállítócsiga a külső és belső tereket folyadékzárral ellátott torkon át üríti ki, a visszamaradt szilárd anyag talajjavításra hasznosítható.

A szilárd anyagot tartalmazó eqesztőtartály perforált belső részéből átszűrődő folyékony anyag az alsó folyékony anyagot - szárazanyag-tartalma maximum 109?) — tartalmazó tartályba csővezetéken áramlik be. Fűtővezeték, fűtőtekercs, csőkígyó biztosítja az elvesztéshez szükséges 55-60 °C hőmérsékletet. A külön elhelyezett folyadékot tartalmazó alsó tartályból a folyadék visszanyerésére, a nedvességtartalom beállítására szivattyú áramoltatja vissza a folyadékot a szilárd folyadékot tartalmazó eijesztőtartály felső részén elhelyezett adagolóba. A folyadékot tartalmazó alsó eqesztőtartályból, amelyhez kettős szifonnal ellátott adagolókészülék kapcsolódik, a gáznemű termék csővezetékkel van elvezetve. A tartályokat összekötő csővezeték egy leágazása a kigázosított folyadékot gyűjtő tartályba csatlakozik.

Nagy tömegű szervesanyag-tartalmú hulladékok befogadására és feldolgozására például többezer m³ űrtartalmú szilárd anyagot tartalmazó eqesztőtartály magasságát figyelembevéve, nagy magassiígban a szilárd anyagot tartalmazó eqesztőtartály tetején elhelyezett adagoló garatjába az ábrázolt szállítószalaggal az anyagbetáplálás nagy nehézséggel jár, bármilyen más megoldással is rendkívül nagy feladat és költség lenne. A szilárd anyagot tartalmazó eqesztőtartály tetején elhelyezett adagolóba csak gondosan előkészített, fe nem bontható anyagoktól megtisztított szervesanyag-tartalmú hulladékot tehet betáplálni, amely nem tartalmaz kemény anyagokat, követ, kavicsot, fém-, vasdmbokat stb., különben a berendezés üzemképtelenné válik. Az adagolót, amely a nagytömegű szerves hulladékanyagot egyszerre aprítja, a fázist szétválasztja, homogenizál, megfeleld nedvessé tartalomra beállít és beadagol, nagy mérete és súlya miatt az egész berendezést drága acélállványozással kell stabilizálni. A szilárd anyagot tartalmazó eqesztötartályban elhelyezett perforációs belső tartály — kosár - lyukasainak ehömődése miatt gyakori tisztítás, karbantartás-csere szükséges, ezt nehezíti, hogy az adagolót le kell szerelni.

Fűtés és hőszigetelés nélkül nincs biztosítva a szilárd anyagot tartalmazó eqesztőtartályban az anaerob metánképző erjesztéshez szükséges hőmérséklet. A képződő gáz levegővel szennyeződik, állandóan fennáll a veszély, robbanás bekövetkezhet. Elektromotorral forgatott szállítócsigával történd kiürítés előtt nagy energiaköltség befektetésével a visszamradó kigázosított anyagot Ismét fel kell aprítani. A perforált belső tartállyal — kosár — ellátott, ezen átszűrődő, a szilárd anyagot tartalmazó tartályból átáramló folyadék hűti a folyadékot tartalmazó alsó tartály eredő anyagát, nehezíti az egyenletes, állandó optimális 55—60 °C hőmérséklet fenntartását, amelyet a termelt gáz jelentős mennyiségének felhasználásával biztosítanak. A folyadékot tartalmazó alsó tartályból nagy energiaköltség befektetésével állandóan üzemelő szivattyú áramoltatja vissza a folyékony anyagot, a szilárd anyagot tartalmazó eqesztőtartály felső részén elhelyezett adagolóberendezésbe. Nincs elkülönítve a fermentatív, metános és utóeqesztés, a kigázosítás ilyen technológiával-nem teljes, a szi3

198 428

Wúasyag és a folyadék még sok gázt tartalmaz, és a r&i&jjavítánakJavasolt trágya nem higienizált.

ismert a 178 830 számú magyar szabadalmi leírás „Eljárás nagyüzemű állattartó telepek hígtrágyájából történő biogáz előállítására” címen.

A találmány olyan eljárás kidolgozása, amely biztosítja a hígtrágya környezetkárosító hatásának megszüntetését a kezelés során keletkező tiszta víz élő vízbe való bevezethetőségét, újrafelhasználhatóságát.

Egyes folyamataiban a besűrített iszapot hideg, fűtés nélküli anaerob rothasztóban, ugyancsak nem fűtött utórothasztóban kezelik.

Az állattartó telepekről szakaszosan érkező hígtrágya a fogadó aknába kerül, a szivattyú az állandó keverést biztosítja, egy másik szivattyú pedig a szuszpenziőt fázfe-ezétválasztó medencébe továbbítja, a leválasztott szilárd fázist a hőcserélő előtt tartályban összekeverik, az ülepítőben kiülepedett iszappal a teljes elkeveredést ; keverő biztosítja. A keletkezett 4—6% szárazanyagartalmű iszap a tulajdonképpen biogáz alapanyag. Már az eddigi folyamatban is annyi anyagmozgatási és energiafelhasználási költség merült fel, amely megtérülése a keletkező biogáz és trágya termékek hasznosítása, értékesítése által nem várható. A további energiafelhasználás és az anyagmozgatás újta:

- kiegyenlítő medenoébe keverés,

- levegőztető berendezés,

- vegyszer-bekeverő,

- flokkuláló medence,

- vegyszerelőkészítő,-adagoló rendszer,

- ülepítő, sűrítőmedence,

- tartályba összekeverés,

- hőcserélő,

- anaerob rothasztó,

- vízfázis-kezelés,

- gázharang,ülepítő,

- gázégője,

- kazánja

- fákly^a,

- tartalék olajtartálya van.

A vízkezelést három módon valósítja meg:

- kétfokozatú eleveniszapos tisztítás fóliával burkolt medencében,

- teljes oxidációs, eleveniszapos tisztítás aerob szennyvíztisztító kombinációjával,

- kétfokozatú tórendszer.

A hideg, fűtés nélküli anaerob erjesztés és utóeqesztésnél lényegében a biogáztermelés szempontjából nézve a besűrített iszap kárba vész, a mikroszervezetek tevékenysége annyira csekély, hogy a biogázképződés menynyisége jelentéktelen. A biogáz-alapanyag kezelését és a mozgatás útját tekintve a sok medencén, tartályon és berendezések közötti anyagtovábbítás, ülepítések, szivattyúzások, keverések munkaigényes üzemeltetése és a bevitt, felhasznált energia költsége nem teszi lehetővé a gazdaságos biogáz és biotrágya-termelést.

Jelentős azonban a vízkezelési eljárás, amely bizto4 síthatja a hígtrágyák és a szennyvíztisztításba zó iszapok környezetkárosító hatásának megszün reissát, és a kezelés során újrafelhasználhatóságát öntözésre vagy az élő vizekbe történő visszavezetését. További jelentősége a vízkezelési eljárásnak a biogáz szuszpenziós

b.ctrágyatermelés alapanyag elcikészítésénél - ebbe~ esetben az új találmány a biogáz szuszpenziós biotrágya termelő berendezéssel gazdaságosan előállított termékek hasznosítása, értékesítése által - a szennyvíztisztítás beruházási és üzemeltetési költségei megtérülnek.

Az ismert eljárásoknál és berendezéseknél az anaerob mezofíl és termofil hőmérsékleten történő erjesztésnél környezetszennyező szén-, olajtüzelésű berendezéseket alkalmaznak, vagy a termelt biogáz jelentős mennyiségét használják el az üzemeltetés fenntartására. A biogáztermelés széles körű és általános elterjedésének akadálya, hogy a fűtéshez, anyagmozgatáshoz felhasznált energiamennyiség értéke több,mint a termelt biogáz fűtőértékének kb. kétharmada, az ismert eljárásoknál és berendezéseknél a termelés gazdaságtalan, ráfizetéses.

A biogáz és szuszpenziós biotrágyatermelés bonyolult technológiai és kémiai folyamat a gazdaságosság megvalósítására, a találmány szerinti meghatározott követelményeknek kell megfelelni:

- fázisszétválasztás,

- anyagösszetétel, nedvesség, szárazanyagtartalom beállítás, szükség esetén flokkulálás,

- intenzív homogenizálás,

- fermentatív metános- és utóeqesztés elkülönítése, erjesztés alatt az anyag állandó, egyenletes keverése, ülepedés felszíni uszadékkép::ődés szétoszlatása,

- folyamatos magas metántartalmú gázképződés és kilépése az erjedő anyagból,

- az erjedő anyag pH-érték gyakori ellenőrzése,

- a legkevesebb energiafelhasználással az anyagmoz- gatás.

Aktív, nem túlérzékeny mikroszervezet, populáció

- pl. Clostridium cellulozolvens baktérium alkalmazása — méreteitől függően legyen alkalmas nagytömegű szervesanyag-tartalmú hulladékok befogadására és feldolgozására nagyüzemi méretekben, vagy a keletkező alapanyag mennyiségének megfelelően kisüzemi, háztáji gazdaságok részére szükséges méretekben, a fűtés az erjesztéshez szükséges egyenletes, optimális hőmérséklet fenntartása, erdő, mezőgazdasági melléktermékekkel, egyéb éghető ipari hulladékanyagokkal üzemelő, ismert kazánberendezésekkel. Célkitűzésünk ezeknek a követelményeknek megfelelően a találmány szerinti biogáz és szuszpenziós biotrágyatermelő berendezéssel az ismertetett megoldások hiányosságainak kiküszöbölése, mert ma még általánosságban a biogáztermelés bonyolult technikai folyamatok lényegének, részleteinek ismerete, a biológiai vegyigépgyártás tapasztalatai nincsenek minden tekintetben azon a színvonalon, hogy a legideálisabb céh, követelményeket maradéktalanul tudnák teljesíteni.

A találmány biogáz és szuszjjenziós biotrágyatermelő berendezés alapanyagtároló medencéből, homogenizáló medencében, fermentálótartályból, metános eijesztőtartályból és utóeijesztőtartályból áll, az alapanyagtároló

198 428 medence alján a sűrűfázist áteresztő nyílásokon sűrűfázist áteresztő tolózárak és a sűrűfázist terelő falak előtt sűrűfázist fellazító keverőkarok vannak elhelyezve, a hígfázist kieresztő nyílásokon hígfázist áteresztő tolózárak vannak, az alapanyagtároló medencével egybeépített élőiénél kialakított homogenizáló-fermentáló medencében az előkészített anyagot keverő csavarlapát keverőkarok egymással párhuzamosan vannak elhelyezve, szűrőráccsal ellátott homogenizált vagy fermentált anyagot kieresztő nyílások előtt homogenizált vagy fermentált anyag kieresztését szabályozó tolózárak vannak elhelyezve, az alapanyagtároló medencével egybeépített előtérrel kialakított homogenizáló medencében a keverőkarok és a spiráliskeverő párhuzamosan van elhelyezve, az acélgerendára helyezett metános erjesztőtartály az utóerjesztőtartályba van helyezve, közöttük az áteresztő nyílás előtt kigázosított anyag áteresztését szabályozó tolózár van elhelyezve, a metános eqesztőtartály fenekén az alsó fermentálótartályba, illetve az utóerjesztőtartályba vezető tábúvó nyílás van, támasztócsapággyal és acélrúddal rögzített függőleges tengelyre az erjedő anyagot keverő csavarlapát keverőkarok és felszínt keverő karok vannak felerősítve, a legalsó ülepedést felkavaró csavarlapát keverőkarok csapokkal vannak felszerelve, a homogenizált anyagot elszívócsövön a homogenizált anyag feltöltését szabályozó tolózár a szűrőráccsal ellátott elszívócsövön a kigázosított anyag feltöltését szabályozó tolózár van felszerelve, a feltöltő szivattyún keresztül a metános erjesztőtartályt feltöltőcsőből a legázócső vezet az utóerjesztőtartályba,a leágazócső elé a kigázosított anyag feltöltését szabályozó tolózár van beépítve, továbbá

a) a felső fermentálótartály a metános eqesztőtartály és az utóeqesztőtartály felett van elhelyezve, a felső fermentálótartályon átvezet a gázelvezetőcső, melybe visszacsapószeleppel ellátott gázvezetőcső van bekötve, a leeresztő nyíláson fermentált anyagot áteresztő tolózár van, vagy

b) alsó fermentálótartály a metános erjesztőtartály és az utóeqesztőtartály alatt van elhelyezve, a visszacsapószpleppel felszerelt gázvezetőcső a metános erjesztőtartályon keresztül vezetve a gázelvezetőcsőbe csatlakozik, és mind az a), mind a b) esetben az egymástól elkülönített felső fermentálótartály vagy az alsó fermentálótartály a metános eijesztőtartály és az utóerjesztőtartály egy reaktort)iokkba van építve.

Az alapanyagtároló medencében, a homogenizáló medencében, a homogenizáló-fermentálómedencében _f a felső fermentálótartályban,az alsó fermentálótartályban a metános erjesztőtartályban és az utóeijesztőtartályban fűtőcsövek vannak elhelyezve, kapcsolatban a kazánnal, a felszálló csővezetékkel és a tágulási tartállyal.

A homogenizáló medencéből a homogenizált anyagot áteresztő tolózárral felszerelt szűrőrácsos áteresztőcső csatlakozik az alsó fermentálótartályba, melyből a fermentált anyag feltöltését szabályozó tolózárral felszerelt szűrőrácsos fermentált anyagot elszlvócső a feltöltő szivattyúba van bekötve és az alsó fermentálótartály kiürítőcsövön kiürítést szabályozó tolózár van elhelyezve, a metános eijesztőtartály kiürítőcsövön Kiürítést szabályozó tolózár van felszerelve és az utóerjesztőtartály kiürítőcsöve a kigázosított anyagot kieresztő tolózárral van ellátva.

A találmány szerinti biogáz és szuszpenziós biotrágys termelőberendezés péídakénti kiviteli alakját a rajzok alapján ismerhetjük meg részletesebben:

Az 1. ábra a találmány szerinti metános eqesztőtartályt és az utóerjesztőtartályt szemlélteti oldalnézetben, a 2. ábra a találmány szerinti alapanyagtároló medencét és homogenizáló-fermentáló medencét szemlélteti oldat· és felülnézetben, a 3. ábra a metános eqesztőurtályt, utóeqesztőtartályt és felettük elhelyezett felső fermentálótartályt szemlélteti elölnézetben, a 4. ábra a metános eqesztőlartályt, utóeq'esztőtartályt és alattuk elhelyezett alsó fermentálótartályt szemlélteti elölnézetben, az alapanyagtároló medencét és a homogenizáló medencét szemlélteti oldal- és felülnézetben.

Az 1. ábra a találmány szerinti 44 metános eqesztőtartályt és a 25 utóeqesztőtartályt szemlélteti oldalnézetben.

A 44 metános eqesztö tartály ai 25 utóeqesztőtartályba van elhelyezve, a 14 femmetált anyag feltöltését szabályozó tolózárral ellátott 16 ebzívócső, és a 17 kigázosított anyag feltöltését szabályozó tolózárral ellátott 18 szűrőrácsos elszívócső a 19 feltölt ő szivattyún keresztül a 20 tisztító nyílással, és a 22 féltöltést szabályozd tolózárral ellátott 23 fehöhőcsőbe csatlakozik, melyből a 21 kigázosított anyag feltöltését szabályozó tolózárat 57 cső leágazik, a 72 acélgerenda tartja a 44 metános eijesztőtartályt, melyben el van helyezve a 26 cavariapát keverőkkel és a 27 felszíni keverőkarokkal fekzerek 47 elektromotorral, és 43 csavarfogaskerék áttétellel forgatott 33 függőleges tengely, mely a 40 tárnokágyakkal van megtámasztva, és az 53 icélrudakkal rögzítve, a 31 hőmérő, az 52 kieresztőcsap, a 35 kigázosított anyag leeresztését szabályozó tolózáras 34 áteresztő nyílás, a 30 tetőnyílás és az 54 átbúvó nyílás a 32 höszigetehen burkolt 44 metános eqesztőtartályból van kivezetve; a 25 utóeqesztőtartály 39 kiürítőcsövén 38 tolózár van, a 37 kazánból a 64 felszállócső a 29 tágulás tartályba van bekövetve, melyből kivezető 24 fűtőcs&wk a 44 metános erjesztő tartályba, és a 25 utóeqessftőtartályba vannak elhelyezve.

A 2. ábra a találmány szerinti 1 aJapanyagtánlÓ medencét és az 59 homogenizáló-fermentáló mefatak szemlélteti oldal- és felülnézetben, a 49 fedéllel efeSteWt 1 alapanyagtároló medencén 2 szűrőrácsos sürifísfet áteresztő r yílásokon 4 sűrűfázist áteresztő tolózár, a 3 rőricsos hígfázist kieresztő nyílásokon 5 h%fía&t áteresztő tolózár, és a 49 fedélen 36 szűrőrács van «Uhfelyezve, a 45 sűrűfázist fellazító keverőkarok 40 csapággyal van megtámasztva, és a 47 etektraanritörral és a 48 csavar-fogaskerék áttétellel van íocgaSva Ós a 65 sűrűfázist terelő falak előtt van elhelyezve.

198 428 ; alapanyagtároló medencével összeépített 59 homogenizáló-fermentáló medencében egymással párhuzamosan elhelyezett 73 csavarlapát keverőkarokat 47 elektromotorral forgatott 9 csavar-fogaskerékkel ellátott tengelyre 46 fogazott ékszíjtárcsa van felszerelve, az 59 homogenizáló-fermentáló medence 62 előterébe 8 fermentált anyag kieresztést szabályozó tolózárral és szűrőráccsal ellátott 11 fermentált anyagot kieresztő nyílások vannak. Az 51 fűtőcsövekkel ellátott 59 homogenizáló-fermentáló medence 50 fedelén van elhelyezve a 31 hőmérő, és a 61 visszacsapószeleppel felszerelt 28 gázelvezető cső, az anyagminta vételre az 52 kieresztő csap szolgál, az egész 59 homogenizáló-fermentáló medence 32 hőszigetelten van burkolva.

A 3. ábra a találmány szerinti 44 metános eqesztőtartályt, amely a 25 utóerjesztőtartályba van elhelyezve, és a felettük elhelyezett 58 felső fermentálótartályt szemlélteti elölnézetben.

A 62 előtérhez a 12 homogenizált anyag feltöltését szabályozó tolózáras 13 szűrőrácsos homogenizált anyagot elszívó cső a 44 metános eijesztőtartályhoz a 17 kigázosított anyag feltöltését szabályozó tolózáras 18 szűrőrácsos elszívócső kapcsolódik, melyek a 19 feltöltő szivattyú és a 20 tisztító nyílással és a 22 feltöltést szabályozó tolózárral ellátott 23 feltöltőcsőbe csatlakoznak, az 58 felső fermentálótartályba vezető 23 feltöltőcső 21 kigázosított anyag feltöltését szabályozó tolózáras 57 leágazása a 25 eijesztőtartályba nyúlik, a 72 acélgerendán elhelyezett 44 metános eqesztőtartályban és az 58 felső fermentálótartályban középen átmenő 33 függőleges tengelyre 26 csavarlapát keverőkarok és 27 felszínt keverőkarok vannak felerősítve, a 47 elektromotorral és 43 csavar-fogaskerék áttétellel forgatott 33 függőleges tengely 40 támcsapággyal, és 53 acélrúddal van megerősítve, rögzítve, a 60 gázvezetőcsőben 61 visszacsapó szelep van elhelyezve, a 28 gázelvezető cső a 44 metános erjesztőtartályból az 58 felső fermentálótartályon van átvezetve, melyen 30 tetőnyílás a fenéken 54 átbújó nyílás és 56 fermentált anyagot áteresztő tolózáras 55 leeresztő nyílás van kialakítva, a 70 lábazaton álló berendezés 44 metános eqesztőtartályból a 25 utóeqesztő tartályba nyíló 34 áteresztő nyíláson 35 kigázosított anyag áteresztését szabályozó tolózár van, a 44 metános eq'esztőtartály 42 kiürítő nyílása 41 tolózárral, a 25 utóeqesztőtartály 39 kiürítőcsóve 38 tolózárral van felszerelve, a 44 metános eqesztőtartályból a 25 utóeijesztőtartályon keresztül, és az 58 fermentálótartályból 31 hőmérő és 52 kieeresztőcsap van kivezetve, a 64 felszállócsövek a 29 tágulási tartályba vannak bekötve, a 24 fűtőcsövek az 58 felső fermentálótartályban a 44 metános eqesztőtartályban és a 25 utóeijesztőtartályban vannak elhelyezve, az 51 visszatérő fűtőcsővezeték a 37 kazánba kapcsolódik, az egész berendezés 32 hőszigetelten burkolt.

A 4. ábra a találmány szerinti 44 metános eqesztőtartályba 25 utóeq'esztőtartályt, az alattuk elhelyezett 67 alsó fermentálótartályt szemlélteti elölnézetben, az 1 alapanyagtároló medencét és a 6 homogenizáló medencét szemlélteti oldal- és felúlnézetben.

A szűrőráccsal ellátott 2 sűrűfázist kieresztő nyíláson sűrűfázist áteresztő tolózár, a szűrőráccsal ellátott 3 hígfázist kieresztő nyíláson 5 hígfázist áteresztő tolózár van felszerelve, a 49 fedéllel zárt 1 alapanyggtároló medencén a 47 elektromotorral és a 48 csavar-fogaskerék áttétellel forgatott 45 sűrűfázist fellazító keverőkarok a 65 sűrűfázist terelő falak a 2 sűrűfázist kieresztő nyílások elé vannak helyezve, és a 40 támcsapággyal vannak megtámasztva, az 1 alapanyagtároló medencével egybeépített 50 fedett 6 homogenizáló medencében a 8 homogenizált anyag kieresztését szabályozó tolózárakkal felszerelt 11 homogenizált anyagot kieresztő nyílások, amelyek szűrőráccsal vannak ellátva, 47 elektromotorral 9 csavar-fogaskerék áttétellel forgatott 10 spirális keverő és a 46 ékszíjtárcsával forgatott 7 keverőkarok párhuzamosan vannak elhelyezve, az 1 alapanyagtároló medence 62 előtere a 67 alsó fermentálótartállyal a 66 homogenizált anyagot áteresztő tolózárral szabályozott 71 szűrőrácsos áteresztőcsővel van összekötve, a 14 fermentált anyagot szabályozó tolózáras 16 szűrőrácsos elszívócső a 19 feltöltő szivattyún keresztül a 20 tisztítónyílással ellátott feltöltést szabályozó 22 tolózárral felszerelt 23 feltöltőcsőbe csatlakozik, amely a 44 metános eqesztőtartályba van bekötve, és a 21 kigázosított anyag feltöltését szabályozó tolózáras 57 leágazó feltöltőcső a 25 utóeqesztőtartályba vezet, a 44 metános eqesztőtartály alsó részéből a 17 kigázosított anyag feltöltését szabályozó tolózárral felszerelt 18 szűrőrácsos elszívócső a 19 feltöltő szivattyúba csatlakozik, a 67 alsó fermentálótartályba és a 44 metános eqesztőtartályba helyezett 47 elektromotorral és a 43 csavarfogaskerék áttétellel forgatott 33 függőleges tengelyre 26 csavarlapát keverőkarok, és 27 felszínt keverő karok vannak felerősítve, 70 lábazaton álló berendezés a 44 metános eqesztőtartályból a 25 utóeqesztőtartályba nyíló 34 áteresztő nyílása 35 kigázosított anyag áteresztését szabályozó tolózárral van felszerelve, a 67 alsó fermentálótartályon és a 44 metános eijesztőtartályon 30 tetőnyílás, 54 átbújónyílás, 31 hőmérő, 52 kieresztőcsap és 32 hőszigetelő burkolat van elhelyezve, a 44 metános eqesztőtartály 42 kiürítőcsöve 41 tolózárral, a 25 utóerjesztőtartály 39 kiürítőcsöve 38 tolózárral a 67 alsó fermentálótartály 69 kiürítőcsöve 68 tolózárral van felszerelve, 61 visszacsapószelep van elhelyezve a 60 gázvezetőcsőbe, amely a 67 alsó fermentálótartályból a 44 metános eijesztőtartályon átvezetve a 28 gázelvezetőcsőbe csatlakozik, a 64 felszálló csővezetékek a 29 tágulás tartályokba vannak bekötve, a 44 metános eqesztőtartályban és a 25 utóeijesztőtartályban a 24 fűtőcsövek, a 67 fermentálótartályban a 15 fűtőcsövek vannak elhelyezve, a 6 homogenizáló medencéből az 51 fűtő csővezeték a 37 kazánba van visszavezetve.

A találmány szerinti biogáz szuszpenziós biotrágyatermelő berendezés üzemeltetése az alábbiak szerint történik:

1., 2. ábra. A kommunális szennyvíztisztító és az állattartó telepekről a szennyvíziszap és a hígtrágya szűrt, le nem bontható anyagoktól megtisztított állapotban kerül ki, és a 36 szűrő rácson keresztül az 1 alapanyagtároló medencébe vannak vezetve. Környezetvédelmi követel-6'1

198 428 mények figyelembevételével teljesen zárt rendszerű, tetővel, 49 fedéllel akadályozzuk mega bűz kibocsátást. Az 1 alapanyagtároló medencében a fázisszétválasztás ülepítéssel történik, anyagelőkészítésnél, nedvességtartalom beállításánál a 4 sűrűfázist áteresztő tolózárral 2 sűrűfázist kieresztő nyílást, az 5 hígfázist áteresztő tolózárral a 3 hígfázist kieresztő nyílást szabályozzuk. Az 1 alapanyagtároló medence feneke lejtősen van kialakítva a 45 sűrűfázist fellazító keverőkarokkal és a 65 sűrűfázist terelő falakkal kieresztjük a sűrűfázist a szű- ¹ rőrácsos 2 kieresztő nyíláson át az 59 homogenizálófermentáló medencébe, nedvességtartalom beállításhoz, a keveréshez a kieresztő nyílásokon át szükség szerint adagoljuk a hígfázist és a sűrűfázist. Az 51 fűtőcsövekkel j a 44 metános erjesztőtartályból áteresztett alacsonyabb hőmérsékletű hőhordóközeggel kevés energiabefektetéssel 0 °C felett tartva az alapanyag hőmérsékletét befagyás ellen téli időszakban is biztosítható a gazdaságos folyamatos termelés, az 59 homogenizáló-fermentáló 2 medencében a nagy szerves molekulák lebontásához állandó, egyenletes 30—35 °C hőmérséklet fenntartása szükséges.

Az anyagösszetétel, nedvességtartalom, szárazanyagtartalom megfelelő beállítása és rendszeres ellenőrzése alapja a továbbiakban az eqesztési folyamat hatékonyságának.

Az 59 homogenizáló-fermentáló medencében a kommunális szennyvíziszapokhoz, állattartó telepek fel- 3 aprított trágyájához, hígtrágyákhoz fűrészpor szemcsézetűre aprított minőségű szárazanyag adagolásával az erjesztendő anyag homogenitását, az állandó egyenletes szemcse méret eloszlását, az egyenletes állandó nedvességtartalmat, a kémiai összetételt és a flokkulálószer ' beadagolását és az anyagösszetételt beállítjuk.

A mikroorganizmusok tápanyag-ellátására nagyon sokféle hulladékanyag alkalmas, gyakoribb biomassza hulladékok: szalma, kukoricaszár, napraforgószár, fű, 4 zöld hulladékok, háztartási, városi szemét, fekália, marha-, sertés-, baromfitrágya keverve, aprított erdei ágnyesedék, forgács, fűrészpor, papír, vágóhídi hulladék, algák, nád, vízinövények stb.

A keverési arány helyes meghatározásánál kémiai ² összetétel szempontjából a szén—nitrogén arány C/N = =20 ... 30/1 szén-foszfor-tartalom 150:1 C/P, a tápelemek sora a kén, kalcium, magnézium, kálium, cink és kobalt olyan kis mennyiségben szükséges, amelyek rendszerint « minden alapanyagban jelen vannak. A tápanyag lehetőleg ne tartalmazzon mérgező, toxikus anyagokat, nehézfémeket. A flokkuláló szereket laboratóriumi vizsgálatok alapján lehet alkalmazni. Egyes vitaminok és enzimek jelenléte is serkenti a mikroszervezetek működését, ezért · előnyös, ha a betöltött hulladék tartalmaz zöld, növényi leveles, lombos részeket, szerves anyagokat. A kémhatást az optimális pH 7—7,2-re állítjuk be, a szárazanyag-tartalmat 10%-ra, a nedvességtartalmat 90%-ra, amely híg, , előkészített anyag jól szivattyúzható a feltöltésnél, az ürítésnél, az anyagmozgatás gyorsan gazdaságosan megoldható, a szennyvíziszapok nehézfém-tartalma, koncentrációja a hígítás által elfogadható mértékre csökkenthető, ezáltal a szuszpenziós biotrágya mérgezéstől mentesen alkalmas komposztálásra vagy közvetlenül a termőtalajok trágyázására, anaerob, termofil 65 °C egyenletes állandó hőmérsékleten történő eqesztési folyamatnál, a szuszpenziós biotrágyát pasztőrözött, fertőtlenített minőségben gyárthatjuk.

Az 59 homogenizáló-fermentáló medencében a keverést a 47 elektromotorral 9 csavar-fogaskerék áttétellel forgatott olyan 73 csavarlapát-keverőkarokkal végezzük, amely gyorsabb fordulaton várakoztatott fordulatiránynyal összekever, szétkever, lassú fordulatra beállítva a fermentatív erjesztésnél az ülepedést megakadályozza, a keletkezett gázt alulról felfelé tereli és'feloszlatja, megakadályozza a felszíni uszadékképződést, biztosítja az erjedő anyagból az akadálytalan gáz kiáramlását. A keletkezett gázt a 61 visszacsapó szelepen át 28 gázvezetékkel vezetjük el. A légmentesen zárt 50 tetőn 30 tetőnyílás, és 31 hőmérő van elhelyezve, és az egész 59 homogenizáló-fermentáló medence 32 hőszigetelten burkolt. Az 52 kieresztő csap anyagminta vételre szolgál.

A 44 metános eijesztőtartály kiürítésénél az alsó részben a kiérlelt anyag egy kis mennyiségét meghagyjuk, ez képezi a metánt fejlesz tő baktériumok jelenlétét, az oltóanyagot, ezért a kiürítésnél az egyenletes hőmérséklet tartásán kívül igen fontos, hogy az oltóanyagként használt anyagot ne engedjük 30 °C alá hűlni.

A 14 fermentált anyag feköltését szabályozó tolózárat,a 22 tolózárat megnyitjuk, a szűrőráccsal ellátott 11 nyílásokon a kieresztett, fermentált anyaggal a 62 előtérből a 16 elszívócsővel, 19 feltöltő szivattyúval, a 23 feltöltőcsővel a 44 metános erjesztőtartályt fi’¹töitjük, ezután megindul a metános biogázképződés, a megindulástól, a 30 °C hőmérséklettől kezdve csak lassan szabad emelni a hőmérsékletet, maximálisan naponta 2 °C-kal.

Az optimum elérése után a2; egyenletes, állandó hőmérséklet fenntartása a folyamat hatékonysága szempontjából igen fontos.

A 47 elektromotor és a 43 csavar-fogaskerék-áttétellel forgatott 33 függőleges tengelyre szerelt acél merevítőkkel megerősített 26 csavarlapát keverőkarok, és a 27 felszínt keverő karok a 44 metános eijesztőtartályban, és a 25 utóeijesztőtartályban biztosítják az állandó, egyenletes lassú keverést, a 26 csavarlapát keverőkarok úgy vannak kialakítva, hogy a képződő biogázt alulról a 44 metános eijesztőtartály felső része felé tereljék, a legalsó 63 csavarlapát keverőkaron csapok vannak felszerelve, amelyek megakadályozzák az ülepedést, a 27 felszínt keverő karok szétosztják az erjedő anyag felszínén a vastag, uszadékréteg képződést, amely akadályozná a biogáz kiáramlást.

A biogáz képződési folyamai: 15—20 nap alatt zajlik le, ez alatt 90%-os bomlás egy végbe. A keletkezett biogázt a 28 gázelvezető csővel vezetjük el.

Az anaerob lebomlás mezofil 30—37 °C hőmérséklet szinten, az anaerob bomlás termofil 50—65 °C hőmérséklet szinten végbemegy. Az anaerob lebomlás termofil

198 428

50-65 °C hőmérsékleten gyorsabban végbemenő endoterm folyamat, és a fejlődő biogáz mennyisége 10-20%kal több lesz, a lebontandó anyagtömeg nagyobb melegítésére van szükség, amelyet az erdő, mezőgazdasági melléktermékekből és egyéb éghető hulladékanyagokból 5 gyártott, ismert biotüzelőanyag idombrikettekkel üzemelő vízcsöves kazánnal biztosítunk. A biogázkezelés további technológiai művelete a nem ábrázolt biogáztisztító, gázmosó, szűrőberendezésen — mésztej, vasoxid rétegen - való átvezetés, amely által a szén-dioxid elválasztásával és a nyomokban levő egyéb gázok kiszűrésével növeljük a fűtőértéket. A kénhidrogéntől mentesített száraz biogáz tiszta metánra és szén-dioxidra választható szét, így a szén-dioxid iparilag hasznosítható. 15

4-5 kg szerves anyagból 2,10 m³ biogáz keletkezik, amely 1 kg tüzelőolaj fűtőértékével egyenértékű.

A 44 metános eijesztőtartályból a kigázosodás után a 35 kigázosított anyag áteresztését szabályozó tolózár megnyitásával a 34 áteresztő nyíláson a forró, kigázosított anyag fele mennyiségét áteresztjük a 25 utóeijesztőtartály alsó részébe, majd a 35 kigázosított anyag áteresztését szabályozó tolózárral a 34 áteresztőnyílást lezárjuk, a 17 kigázosított anyag feltöltését szabályozó 2’ tolózárat és a 21 a kigázosított anyag feltöltését szabályozó tolózárat megnyitjuk, a 44 metános eijesztőtartály alsó részéből a kigázosított anyaggal, a 18 szűrőrácsos elszívó csővel, a 19 feltöltő szivattyúval, a 23 feltöltőcsőből leágazó 57 csővel, a 25 utóerjesztőtartályt teljesen feltöltjük. A megürült 44 metános erjesztőtartályt az 59 homogenizáló-fermentáló medencéből ismét feltöltjük, a 15—20 nap kigázosodási idő alatt az 1 alapanyagtároló medencében ülepítéssel sűrűfázisra és hígfázisra szétválik az alapanyag, az 59 homogenizáló-fermentáló medencében elvégezzük az anyagösszetétel beállítást és a keverést, majd lezajlik a fermentáló erjedés, a 25 utóerjesztőtartályban végbemegy az utóerjedés, a teljes kigázoso- ⁴¹ dás után a 38 tolózár megnyitásával, a 39 leeresztőcsövön át a pasztőrözött, fertőtlenített szuszpenziós biotrágyát kieresztjük, a 31 hőmérővel az erjedő anyag hőmérsékletét az 52 csapon kieresztett erjedő anyag vizsgálatát elvégezzük, különösen a pH-érték változását rendszeresen ellenőrizzük. A biogáz szuszpenziós biotrágyatermelési technológia folyamatosan ismétlődik.

3. ábra: A 12 tolózárat és a 22 tolózárat megnyitjuk 5 az erjesztésre előkészített anyaggal, a 6 homogenizáló medence 62 előteréből a szűrőraccsal ellátott 13 elszívócsővel, 1 9 feltöltő szivattyúval, és a 23 feltöltőcsővel az 58 felső fermentálótartályt feltöltjük, a keletkezett gázt a 61 visszacsapó szeleppel ellátott 60 gázvezetőcsővel a 28 gázelvezetőcsőbe vezetjük, a fermentatív lebomlási folyamat után az 56 fermentált anyagot áteresztő tolózár megnyitásával az 55 áteresztőnyíláson a fermentált anyagot leeresztjük a 44 metános erjesztő tartály- 6 ba, továbbiakban az 1., 2. ábra szerint ismertetett technológiai folyamattal történik a termékek előállítása.

4. ábra: A 6 homogenizáló medencében az anyagösszetételt beállítjuk, a keverést a 47 elektromotorral és a 9 csavar-fogaskerék áttétellel forgatott 40 csapágy8 gyal megtámasztott 10 spirális keverővei, és a párhuzamosan melléhelyezett 46 ékszíjtárcsával forgatott 7 keverőkarokkal végezzük, a 10 spirális keverő úgy van kiahikítva, hogy váltakoztatott fordulat-iránnyal intenzíven összekever és szétkever, a 8 homogenizált anyag kieresztését szabályozó tolózárak megnyitásával a szűrőrácsos 11 kieresztő nyílásokon a 62 előtéren és a 66 homogenizált anyagot áteresztő tolózár megnyitásával a 71 áteresztőcsövön át az előkészített anyagot áteresztjük a 67 alsó fermentálótartályba, a keletkezett gázt a 44 eijesztőtartályon átvezetett 61 visszacsapó szeleppel ellátott 60 gázvezető csővel a 28 gázelvezetőcsőbe vezetjük, a lebomlási folyamat után a fermentált anyagot a 14 fermentált anyag feltöltését szabályozó tolózár és a 22 tolózár megnyitásával, a szűrőrácsos 16 fermentált anyagot elszívócsővel, a 19 félte hőszivattyúval, és a 23 feltöltőcsővel a 44 eijesztőtartályt feltöltjük. Az 1., 2. ábra szerint ismertetett technológiával történik továbbiakban a biogáz és szuszpenziós biotrágyatermelés.

Az 1 alapanyagtároló medence, a 6 homogenizáló medence, az 59 homogenizáló-fermentáló medence, az 58 felső fermentálótartály, a 67 alsó fermentálótartály, a 44 eijesztőtartály és a 25 utóeqesztőtartály befogadó köbtartalom méretei megegyeznek.

Íz anyagösszetétel beállításánál az iszap, a zagy feltöltésénél a 19 feltöltő szivattyú teljesítményétől függően a 20-30%-ra is emelhetjük a szerves szárazanyagtartalmat, ezáltal jelentősen növeljük a képződő biogáz mennyiségét és a szuszpenziós biotrágya szervesanyagtartalmát.

A rozsdásodás ellen ismert megoldással elektronikus vezérlőszerkezettel csekély feszültségű és ampererősségű egy enáramot folyamatosan keringtetünk a biogáztermelő berendezés fémrészeiben, mej-akadályozva a nedves szennyeződések,a víz és a fém vegyi reakcióit. Az egyenáram negatív töltést ad a rozsda ionjainak, így azok taszítják a szintén negatív töltésű víz, illetve a nedves szennyrészecskéket, ezzel a megoldással biztosítjuk a berendezés korrózió elleni védelmét, állagának megóvását.

A találmány szerinti biogáz szuszpenziós biotrágyatermelő berendezéssel a biogáznak, mint energiahordozónak gazdaságos előállítását, a környezet védelmében, a hulladékanyagok hasznosítását és a termőtalajok termőképességének javítását kívánjuk a találmányhoz fűződő követelmények előnyös hatású, egymással összefüggő bonyolult, mechanikai és kémiai folyamatok összeállítását egyszerűen kezelhető technológiával megoldani.

A legnagyobb alapanyagbázist alkotó kommunális szennyvíziszapok, állattartó telepek hígtrágyájának stb. fázisszétválasztását a bűzkibocsátás megakadályozása miatt, környezetté delriW szempontból egyrészt fedett alapanyagtároló medencében végezzük — a sűrűfázis, hígfázis alapanyag áteresztésénél, mozgatásánál energiát nem használunk fel — másrészt a szennyvíztisztító telepeken ismert iszapkezelési technológiával, szennyvíztisztítási módszerekkel bíízmentesített, tisztított szennyvíziszapokat adnak át a biogáz szuszpenzió biotrágy atermelé shez.

198 428

A homogenizáló-fermentáló medencében a nedvességtartalom, szárazanyag-tartalom az anyagösszetétel beállításával a keverésnél a keverőkarok és a spirális keverő intenzív összekeverést biztosítanak.

A fermentatív medencében vagy tartályokban egyenletes keveréssel és egyenletes, állandó optimális hőmérsékleten lebomlanak a nagy szerves molekulák, a fermentált anyaggal feltöltött metános erjesztőtartályban az állandó, egyenletes keverés biztosításával az optimális, egyenletes állandó anaerob termofíl hőmérsékleten képződik a biogáz.

A kigázosított fonó anyag fele mennyiségét energiafelhasználás nélkül áteresztjük az utóerjesztőtartályba, az anyag többi részével teljesen feltöltjük az utóeijesztőtartályt, ezzel az anaerob termofíl erjesztésnél a kigázosított, áteresztett forró anyag hulladékhőjét hasznosítjuk.

Elkülönítve valósítjuk meg a fermentatív, metános és utóeijesztést, ezáltal a kinyerhető gáz mennyisége több lesz, jobb minőségű a termelt gáz és a szuszpenziós biotrágya.

A gáztartály befogadó méreteitől függően vagy több gáztartály alkalmazásával a gázszolgáltatás folyamatos.

A metános erjesztés! 15—20 nap idő alatt egyidőben elvégezhető az előkészítő fázisszétválasztás, a homogenizálás, anyagösszetétel beállítás, a fermentálás és az utóeqesztés.

A nagy átmérőjű egy vagy több kiürítő csövön, áteresztő nyílásokon az anyagmozgatás gyors, a kiürítés rövid időt vesz igénybe, az üzemeltetés zökkenőmentes. A képződött szuszpenziós biotrágya fertőtlenített, pasztőrözött minőségben kerülhet közvetlen kipemietezésre a termőtalajokra, vagy fázisszétválasztás után a sűrű anyag könnyen szállítható trágyázásra vagy komposztáláshoz, a hígfázist öntözésre lehet hasznosítani vagy a nedvességtartalom anyagösszetétel beállításhoz visszavezethető a technológiai folyamatba. További előnyös hatások, amelyek a találmányhoz fűződnek, hogy a biogáz szuszpenziós biotrágyatermelő berendezés méreteitől függően széles körben és általánosan alkalmas háztáji, kisüzemi vagy nagyüzemi, nagy tömegű szervesanyagtartalmú hulladékok befogadására és feldolgozására. Az anyagmozgatáshoz aránylag kevés energiafelhasználás szükséges, a fűtést,az egyenletes, állandó, optimális hőmérsékletet természeti környezetet kímélő erdő, mezőgazdasági melléktermékek, egyéb éghető hulladékanyagok energetikai hasznosításával biztosítjuk. Az egyszerűen kezelhető, zökkenőmentes eljárásvezetés az anyag keverése, az anyag továbbításának technológiai megoldása és a termékek értékesítéséből származó bevételek lehetővé teszik az energiamérleg kedvező alakulását, a gazdaságos termelést, ehhez járul, hogy a környezeti károk ártalmatlanítására jelentősen kevesebb kiadásokat kell fordítani. A keletkező nagy tömegű szerves anyagokat tartalmazó környezetszennyező szennyvíziszap, állati hígtrágyák ártalmatlanítására, hasznosítására, egészségügyi és gazdaságossági követelmény, hogy a szennyvíztisztító telepeken energiából történő önellátásra és természeti környezetet kímélő energiaszolgáltatásra biogáz szuszpenziós biotrágyatermelő berendezéseket létesítenek. A gáz-gőz körfolyamatban az elektromos árarn termelésnél, a közlekedésben, lakossági fűtésnél, kisüzemi, vagy háztáji kis erőművek létesítésénél pl. villamos energiát termelő FIAT motor-generátor egységgel, amely a biogáz energiaértékének mintegy 957,-á’ hasznosítja — az energiahordozók helyettesítésére, kiváltására adott lehetőségek kihasználására nélkülözhetetlen az olcsó biogáz, a termőtalajok javítására, a talajvizek nitrát szennyeződésének csökkentésére pedig nélkülözhetetlen az olcsó szuszpenziós biotrágyatermeléi

A szén-dioxid lekötésével 98%-os metántartalomra tisztítható a biogáz, amely így megfelel a földgáz minőségének, ebben az esetben a biogáztermelő egység bekapcsolható a földgázhálózatba. A tisztított biogáz komprimálással palackozható.

Kialakulóban van a mezőgazdaságban a szemléletváltozás, a talajok szerves anyag igényének újraértékelése, különösen olyan területeken, ahol a korábbi időszakok nagy mennyiségű vegyszer használata már érezteti hatását a talaj humuszkészletének csökkenésében és vízgazdálkodásában.

Ott, ahol az energiaellátási rendszer még nem épült ki, célszerű az erdő, mezőgazdaság) melléktermékek és egyéb éghető hulladékanyagok energetikai hasznosítására és a biogáz szuszpenziós biotrágyatermelésre és hasznosításra, nint megújuló energiafonásra támaszkodni.

Claims (1)

1. Szabadalmi igénypont

   1. A biogáz és szuszpenziós biotrágyatermelő berendezés, amely alapanyagtároló medencéből, homogenizáló medencéből, fermentálótartályból, metános eijesztőtartályból és utóeijesztőtartályból áll, azzal jellemezve, hogy az alapanyagtároló medence (1) alján a sűrűfázist áteresztő nyílásokon (2) sűrűfázist áteresztő tolózárak (4) és a sűrűfázist terelő falak (65) előtt sűrűfázist fellazító keverőkarok (45) vannak elhelyezve, a hígfázist kieresztő nyílásokon (3) higfázist áteresztő tolózárak (5) vannak, az alapanyagtároló medencével (1) egybeépített előtérrel (62) kialakított homogenizáló-fermentáló medencében (59) az előkészített anyagot keverő csavarlapát kever akarok (73) egymással párhuzamosan vannak elhelyezve, szűrőráccsal ellátott, homogenizált vagy fermentált anyagot kieresztő nyílások (11) előtt homogenizált vagy fermentált anyag kieresztését szabályozó tolózárak (8) vannak elhelyezve, az alipanyagtároló medencével (1) egybeépített előtérrel (62) kialakított homogenizáló medencében (6) a keverőkarok (7) és a spirális keverő (10) párhuzamosan van elhelyezve, az acélgerendára (72) helyezett metános eijesztőtartály (44) az utóerjesztőtartályba (25) van elhelyezve, közöttük az áteresztő nyílás (34) előtt kigázosított anyag áteresztését szabályozó tolózár (35) van elhelyezve, a metános erjesztőtartály (44) fenekén az alsó fermentálótartályba (67), illetve az utóerjesztőtartályba (25) vezető átbúvó nyílás (54) van, a támasztó csapággyal (40) és acélrúddal (53) rögzített függőleges tengelyre (33) az erjedő anyagot keverő csavarlapát keverőkarok (26) és a felszínt keverő karok (27) vannak felerősítve, a legalsó ülepedést 9

   198 428 felkavaró caavarlapát keverőkarok (63) csapokkal vannak felszerelve, a homogenizált anyagot elszívócsövön (13) a homogenizált anyag feltöltését szabályozó tolózár (12), a szűrőráccsal ellátott elszívócsövön (18) a kigázosított anyag feltőkésít szabályozó tolózár (17) van 5 felszerelve, a feltöltő szivattyún (19) keresztül a metános eijesztŐtártály (44) feltöltő csőből (23) a leágazócső (57) vezet az utóeqesztőtartályba (25), a leágazócső (57) elé a kigázosított anyag feköltését szabályozó tolózár (21) van beépítve, továbbá ¹⁰

   a) esetben a felső fermentálótartály (58) a metános eqesztőtartály (44) és az utóeqesztőtartály (25) felett van elhelyezve, a felső fermentálótartályon (58) átvezet a gázelvezető cső (28), melybe visszacsapószeleppel 15 (61) ellátott gázvezetőcső (60) van bekötve, a leeresztő nyíláson (55) fermentált anyagot áteresztő tolózár (56) van,vagy

   b) esetben az alsó fermentálótartály (67) a metános eqesztőtartály (44) és az utóeqesztőtartály (25) alatt 2® van elhelyezve, a visszacsapószeleppel (61) felszerelt gázvezetőcső (60) a metános erjesztőtartályon (44) keresztül vezetve a gázelvezetőcsőbe (28) csatlakozik és mind az a) mind a b) esetben az egymástól elkülöni- 25 tett felső fermentálótartály (58) vagy az alsó fermentáló tartály (67) a metános eqesztőtartály (44) ésoz utóeqesztőtartály (25) egy reaktorblokkba van építve, az alapanyagtároló medencében (1), a homogenizáló medencében (6), a homogeniziló fermentálómedencéber (59) fűtocsövek (51), a felső fermentálótartályban (58), az alsó fermentálótartályban (67), a metános erjesztőtartályban (44) és az utteqesztőtartályban (25) fűtőcsövek (24) és (15) vannak elhelyezve, kapcsolatban a kazánnal (37), a felszálló csővezetékkel (64) és a tágulási tartállyal (29), valamint a homogenizáló medencéből (6) a homogenizált anyagot áteresztő tolózárral (66) felszerelt szűrőrácsois áteresztőcső (71) csatlakozik az alsó fermentálótartályba (67),melyből a fermenták anyag feköltését szabályozó tolózárral (14) felszerek szűrőrácsos fermentált anyagot elszívócső (16) a feltökő szivattyúba (19) van bekötve és az alsó fermentálótartály (67) kiürítőcsövön (69) kiürítést szabályozó tolózár (68) van elhelyezve, a metános erjesjtőtartály (44) kiürítőcsövön (42) kiürítést szabályozó tolózár (41) van felszerelve és az utóeqesztőtartály (25) kiürítőcsöve (39) a kigázosított anyagot kieresztő tolózárral (38) van ellátva.